Дебай адсорбция теория

В начале прошлого века Максвелл, создав теорию электромагнетизма, начал изучать диэлектрические свойства веществ, обусловленные их гетерогенностью. Примерно в то же время коллоидные дисперсии рассматривались как один из видов гетерогенных систем. Позднее Дебай предложил теорию полярных молекул, рассматривая их как частный случай диэлектриков. Такая трактовка вызвала большой интерес среди исследователей, в результате чего теория полярных молекул получила широкое применение и была распространена на область коллоидного состояния вещества. Это влияние можно проследить на примере исследований диэлектрических свойств макромолекулярных и протеиновых растворов, адсорбции молекул на порошках твердого вещества и т. д. По этому вопросу имеется значительное число работ как обзорного, так и оригинального характера. [c.313]

Рассчитывают изотерму адсорбции. Для этого используют изотерму поверхностного натяжения в координатах (Т — 1п С. Наметив на криволинейной части изотермы 5—6 точек, проводят через них касательные (рис. 34,6). (Удобный способ проведения касательных к кривым с помощью зеркала приведен в [34].) Определяют наклон касательных к оси абсцисс как отношение До/А 1п С. Полученные значения подставляют в уравнение ГиббСа (12) в случае неионогенных ПАВ или в уравнение (102) для ионогенных в отсутствие солей. В последнем случае величину среднего коэффициента активности ПАВ рассчитывают, в соответствии с теорией Дебая—Хюккеля, по уравнению [35] [c.113]

В 1924 г. О. Штерн учел собственные размеры ионов, создав теорию, до некоторой степени аналогичную второму приближению теории Дебая — Гюккеля. Одновременно в теории Штерна были учтены силы неэлектростатического взаимодействия ионов с металлом, что позволило интерпретировать явления, связанные со специфической адсорбцией ионов. Современные теоретические представления о двойном электрическом слое базируются на основной модели Штерна, но содержат ряд усовершенствований, которые были внесены в теорию Штерна в последующие годы (А. Н. Фрумкин, О. А. Есин, Б. В. Эршлер, Д. Грэм, Р. Парсонс и др.). Предполагается, что двойной электрический слой состоит из двух частей плотного и диффузного, которые раз- [c.162]

Снижение -потенциала обусловлено сжатием диффузионного слоя, уменьшением толщины ионной атмосферы под влиянием электростатического воздействия ионов введенного электролита и может быть вычислено из теории сильных электролитов Дебая — Гюккеля. Мюллер, учитывая только электростатические взаимодействия, путем расчетов пришел к обоснованию правила Шульце — Гарди и к зависимости между снижением -потенциала и концентрацией прибавляемого электролита. Однако ряд явлений не получил удовлетворительного объяснения электростатической теорией. Экспериментальный материал, полученный различными исследователями, убедительно доказывал, что коагуляция лиофобных коллоидов электролитами сопровождается адсорбцией ионов-коагуляторов, причем в большинстве случаев эта адсорбция носит обменный характер. Ионы-коагуляторы адсорбируются, вытесняя одновременно из двойного слоя в жидкость одноименно заряженные ионы, образующие наружную обкладку. [c.340]

Действие смесей электролитов на коллоидные системы крайне специфично, и явления, ими вызываемые, не подчиняются какому-либо одному закону. При изучении указанных явлений следует исходить из электростатического взаимодействия между ионами в растворе на основе теории сильных электролитов Дебая и Гюккеля. В некоторых случаях на этот процесс накладываются параллельно идущие химические реакции комплексо-образования, явление адсорбции ионов и происходящее при этом изменение -потенциала. Явление, противоположное антагонизму ионов, получило название синергизма-, в этом случае требуется электролитов в смеси меньше для коагуляции, чем при аддитивном их действии. [c.131]

Используя постоянно перемешиваемый реактор и основываясь на расширенной теории Дебая — Хюккеля, Морроу и др. [23] показали, что адсорбция фермента более обратима при низких ионных силах раствора, в то время как при высокой ионной силе этот процесс становится по существу необратимым. С понижающимся линейным градиентом ионной силы десорбция фермента в постоянно перемешиваемом реакторе зависит от времени. Кроме того, показано, что присутствие других белков, например гемоглобина, не влияет на результаты. [c.99]

Мюллер, на основании теории сильных электролитов Дебая-Гюккеля, принимающей во внимание явление электрического притяжения между ионами, произвел теоретические расчеты, показывающие, что, исходя из высказанных им предположений и не вводя предположения о необходимости адсорбции коагулирующего иона, можно объяснить явление коагуляции изменением толщины диффузного слоя. Можно, например, вывести правило значности Шульце-Гарди отношения концентраций ионов возрастающей значности (1, 2, 3 и 4) изменяются так [c.264]

Теории адсорбции полиэлектролитов - это, по существу, расширение теорий адсорбции неионных полимеров за счет добавления членов, учитывающих электростатическое взаимодействие заряженных сегментов с заряженной поверхностью. Как правило, для количественного описания последнего используют теорию Гун-Чэпмена (Дебая—Хюккеля). [c.49]

Ввиду широкого применения ионных ПАВ (часто в смесях с другими электролитами) необходимо обсудить приложение уравнения (5.1) к электролитам. Здесь возникают практические трудности, связанные с тем, что электрохимические потенциалы отдельных ионов не могут меняться независимо друг от друга, как это подразумевается в записи (5.1), и, кроме того, мы не умеем определять надежно коэффициенты активности отдельных ионов из опыта (хотя в ряде случаев умеем их рассчитывать, как это делается, например, в теории Дебая — Хюккеля). На практике пользуются средними коэффициентами активности электролита, а потому и уравнение адсорбции Гиббса желательно привести к соответствующей форме. [c.32]

Если растворы ПАВ разбавленные, коэффициенты активности могут быть вычислены по теории Дебая — Хюккеля. При концентрации ПАВ выше ККМ (критическая концентрация мицелообразова-ния) практически невозможно применить теорию Гиббса и обычно предполагают, что адсорбция в данном случае равна адсорбции ПАВ при концентрации ниже ККМ. Однако это не всегда правильно (Салиб и Китченер, 1964). [c.85]

Иначе говоря, если смещение плоскости адсорбции ПО ионов превысит некоторую величину, то условие коагуляции не может быть выполнено ни при каких значениях параметра Дебая, т. е. необратимая коагуляция не может быть вызвана увеличением концентрации электролита. Некоторые дисперсные системы ведут себя именно таким образом [34]. Иногда это трактуется как несоответствие теории ДЛФО, хотя на самом деле является ее следствием, а также определением понятия лиофильная дисперсная система в рамках теории ДЛФО. Разумеется, что при с1=0 условие необратимой коагуляции всегда может быть выполнено, однако уравнение (3.7.22) в силу чисто математических причин становится непригодным для нахождения критического значенЕи параметра Дебая в этом случае. Оно же в виде выражения (3.7.21а) продолжает выполняться и сводится к тривиальной формуле (3.7.15). [c.632]

Теория де Бура — Цвиккера подверглась суровой критике Брунауэра [18], основное возражение которого заключалось в том, что эффект поляризации недостаточно велик. Это привело к почти полному забвению поляризационной теории. Однако некоторые новые данные показывают, что в этой теории все же имеется рациональное зерно. Бьюиг и Зисман [64], в частности, показали, что адсорбция н-гексана на различных металлах приводит к значительному изменению поверхностного потенциала АУ, соответствующему довольно большому индуцированному дипольному моменту порядка 0,3 дебая (В). Согласно-расчетным данным, для индуцирования такого диполя на молекулах н-гексана на поверхности должно быть поле напряженностью около 10 В/см. Значительное изменение АУ обнаружено и при адсорбции инертных газов на металлах [65]. Так, по данным Притчарда [66], при адсорбции ксенона на меди, никеле, золоте и платине при —183°С значение АУ меняется от 0,2 до 0,8 В, причем в момент завершения образования монослоя наклон зависимости АУ от V резко уменьшается. По мнению Бенсона и Кинга [67], адсорбция инертных газов на окиси алюминия в значительной мере определяется локальными электрическими полями. Поверхность графита, по-видимому, также характеризуется сильным полем, обусловленным разделением д-электронов и положительно заряженных атомов углерода. В последнее время получены спектроскопические данные (гл. XIII, разд. Х1П-4), свидетельствующие о значительной поляризации адсорбированных частиц. Как показано в разд. XIV-10, даже на поверхностях молекулярных кристаллов дисперсионным силам можно приписать только часть энергии адсорбции. Более того, на поверхностях, покрытых прослойками предварительно адсорбированных инертных веществ, потенциальное поле убывает почти экспоненциально. Таким образом, можно считать доказанным, что в общем случае адсорбция в первом слое больше определяется электростатическим поляризационным взаимодействием (уравнение (У1-38), гл. VI), чем дисперсионными силами. [c.463]

Это явление было подробно изучено Эвартом, Рое, Дебаем и Маккартни [24], которые провели тщательные нефелометрические и рефрактометрические измерения с растворами полистирола в шести смешанных растворителях. Было установлено, что в системах, где компоненты растворителя имеют весьма близкие значения показателя преломления га"), определения М дают совпадающие результаты (рис. 3.6). Была предложена феноменологическая теория явления, основанная на преимущественной (избирательной) адсорбции полимерными клубками в растворе одного из компонентов смешанного растворителя. Благодаря избира- [c.222]

Простейшая модель строения Д. э. с. на новерхности раздела фаз, предложенная Г. Гельмгольцем, ограничивалась рассмотрением электростатич. сил притяжения между зарядами противоположного знака. Согласно этому представлению, в случае границы металл — раствор заряженная поверхность металла притягивает из раствора эквивалентное по числу зарядов количество ионов противоположного знака, и все эти ионы вплотную приближаются к поверхности. Возникающий таким образом Д. э. с. можно уподобить плоскому конденсатору молекулярных размеров, причем расстояние между его обкладками определяется радиусом ионов Первая количественная теория строения Д. э, с., развитая Гуи п])име-нительно к плоской поверхности раздела, в( сьма сходна с предложенной позже теорией сильных электролитов Дебая и Гюккеля (см. Электролиты). В теории Гуи наряду с электростатич. взаимодействием между ионами и заряженной поверхностью учитывается беспорядочное молекулярное двищение ионов, под влиянием к-рого ионы стремятся равномерно распределиться в растворе. В результате втого внешняя обкладка Д. э. с., расположенная в растворе, приобретает диффузное строение. В процессе дальнейшего совершенствования теории строения Д. э. с. были учтены, кроме того, конечный размер ионов и наличие специфич. адсорбции ионов на поверхности, [c.512]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология